EN
SZYBKI DOSTĘP
Szybki rozwój sztucznej inteligencji (AI) sprzyja wykładniczemu wzrostowi rynku serwerów AI. Zgodnie z raportem IDC i Inspur Information za 2025 rok dotyczącym oceny rozwoju mocy obliczeniowej AI w Chinach, globalny rynek serwerów AI osiągnął 125,1 mld USD w 2024 roku i szacuje się, że wzrośnie do 158,7 mld USD do 2025 roku.
1. Główne wymagania dla cewek w serwerach AI
Serwery AI stawiają znacznie większe wymagania dotyczące wydajności, gęstości mocy i efektywności energetycznej w porównaniu do konwencjonalnych serwerów, co bezpośrednio wpływa na specyfikacje cewek.
Po pierwsze, serwery AI wykorzystują wysokowydajne karty graficzne (GPU) lub dedykowane akceleratory AI, które pracują w warunkach dużego natężenia prądu, co wymaga stosowania dławików o wysokim prądzie nasycenia. Niewystarczający prąd nasycenia może prowadzić do przegrzania, awarii funkcjonalnej lub trwałego uszkodzenia, co może zagrozić integralności systemu.
Po drugie, aby maksymalnie wykorzystać dostępne w centrach danych ograniczone miejsce, serwery AI wymagają dławików o kompaktowej konstrukcji i niskim oporze stałoprądowym (DCR), co minimalizuje straty cieplne i poprawia efektywność.
Po trzecie, wysoka sprawność konwersji energii jest kluczowa dla obniżenia kosztów energii w czasie eksploatacji. Dławiki muszą zatem zapewniać znakomite właściwości przy wysokich częstotliwościach, aby współgrać z nowoczesnymi przetwornikami DC-DC o wysokiej częstotliwości.
Na koniec, przy długotrwałej pracy w warunkach dużego obciążenia, stabilność termiczna i długoterminowa niezawodność są nieodzowne dla dławików stosowanych w środowiskach serwerów AI.
2. Zastosowania rola dławików w serwerach AI
Induktory są istotnym elementem wielu kluczowych modułów w serwerach AI, pełniąc podstawowe funkcje takie jak magazynowanie energii, filtrowanie, tłumienie zakłóceń i regulacja napięcia.
2.1 Zarządzanie zasilaniem (konwertery DC-DC, obwody VR)
Kluczowe komponenty takie jak GPU, CPU i akceleratory AI wymagają bardzo stabilnego i wydajnego zasilania. Wysokowydajne konwertery DC-DC wykorzystują induktory do utrzymania stabilności napięcia.
W konwerterach obniżających typowe wartości indukcyjności mieszczą się w zakresie 0,1–0,68 μH, pracując przy prądach rzędu 60A, z prądami nasycenia między 60–120A oraz obudowami poniżej 12mm. Te komponenty redukują fluktuacje napięcia i zapewniają niezawodną pracę serwera.
2.2 Filtracja sygnałów i tłumienie zakłóceń
Cewki dławikowe, paczki ferrytowe i induktory różnicowe tłumią zakłócenia o wysokiej częstotliwości w przekształcaniu AC-DC i liniach sygnałowych, poprawiając integralność sygnału i parametry EMI.
3. Kluczowe czynniki przy doborze induktorów
Wybór odpowiednich dławików jest kluczowy do osiągnięcia optymalnej wydajności, efektywności termicznej i niezawodności w projektowaniu zasilania serwerów AI.
3.1 Wartość indukcyjności
Określa pojemność magazynowania energii i tłumienie prądu tętnień. Niska indukcyjność (często poniżej 1μH) jest typowa dla konwerterów POL (Point-of-Load) o dużym prądzie i wysokiej częstotliwości.
3.2 Prąd nasycenia
Dławiki muszą unikać nasycenia rdzenia przy dużych prądach obciążenia GPU/CPU. Materiały o wysokiej gęstości strumienia nasycenia i stabilności termicznej (np. ferryt lub proszki stopowe) są niezbędne.
3.3 Oporność stałoprądowa (DCR)
Niska wartość DCR zmniejsza straty przewodzenia, co jest kluczowe dla efektywności energetycznej. Dławiki formowane często oferują najlepszy balans niskiego DCR i dużej gęstości mocy.
3.4 Częstotliwość pracy
Konwertery DC-DC o wysokiej częstotliwości wymagają dławików o niskich stratach w rdzeniu i zoptymalizowanych technikach uzwojenia, aby utrzymać efektywność przy szybkich warunkach przełączania.
4. Zalecane typy dławików dla serwerów AI
4.1 Wysoko-prądowe dławiki energetyczne
Zaprojektowane do zasilania procesorów/kart graficznych, zapewniają wysoki prąd nasycenia, niski wzrost temperatury oraz stabilną pracę pod ciągłym dużym obciążeniem.
4.2 Dławiki formowane
Konstrukcja w obudowie zmniejsza zakłócenia elektromagnetyczne i poprawia niezawodność, oferując wysoką gęstość mocy oraz doskonałe tłumienie hałasu.
4.3 Dławiki TLVR
Regulatory napięcia z trans-dławikami poprawiają odpowiedź przejściową, zmniejszają pojemność wyjściową oraz zwiększają sprawność w zastosowaniach niskonapięciowych o dużym prądzie.
5. Umożliwienie budowy nowej generacji serwerów AI dzięki zaawansowanym magnetykom
Dławiki odgrywają podstawową rolę w zakresie integralności zasilania i jakości sygnału w serwerach AI. W związku ze wzrostem wymagań dotyczących gęstości mocy i sprawności, magnetyki o wysokiej wydajności są niezbędne.
Jako wiodący dostawca rozwiązań magnetycznych, Codaca oferujemy szeroką gamę serii dławików dopasowanych do serwerów AI, w tym:
◾ Seria TCAB : dławiki przeciwprądowe do zasilaczy AC-DC;
◾ CSBA /Seria CSBX : kompaktowe dławiki o wysokiej nasycalności i dużym prądzie;
◾ CSAB /CSEB /CSEC /CSHB /CSHN seria: dławiki formowane o niskich stratach;
◾ CSFED seria: dławiki TLVR do szybkiego regulowania napięcia.
Poprzez zrozumienie kluczowych parametrów dławików oraz odpowiednich strategii ich zastosowania, inżynierowie mogą znacząco poprawić wydajność i efektywność energetyczną systemów opartych na sztucznej inteligencji.